DE3709025A1 - Contact apparatus for the electronically controlled synthesis of coloured and white light for different illuminating purposes - Google Patents
Contact apparatus for the electronically controlled synthesis of coloured and white light for different illuminating purposesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein kompaktes Gerät für die elektro nisch gesteuerte Synthese von farbigem und weißem Licht nach dem Oberbegriff für Anspruch 1.The invention relates to a compact device for the electro nically controlled synthesis of colored and white light the preamble for claim 1.
Das Gerät ermöglicht ein Farbenspiel mit den Farben des Lichtspektrums und mit "weiß". Der Wechsel von einer Farbe zu einer anderen Farbe kann durch eine elektronische Ansteuerung kontinuierlich in beliebiger Reihenfolge, mit beliebiger Ge schwindigkeit, und mit frei wählbarer Intensität erfolgen.The device enables a play of colors with the colors of the Light spectrum and with "white". The change from one color to Another color can be controlled electronically continuously in any order, with any ge speed, and with a freely selectable intensity.
Dieses Gerät kann aufgrund seiner kompakten Bauform und seiner rückwirkungsarmen Funktion als Grundbaustein für ver schiedene Beleuchtungskörper eingesetzt werden.This device can due to its compact design and its low-impact function as a basic building block for ver different lighting fixtures are used.
Für unterschiedliche Anwendungen stehen hier grundsätzlich zwei Alternativen zur Verfügung.Basically stand for different applications two alternatives are available.
Die Bauform nach Unteranspruch 2, mit nur zwei Farbfiltern, bietet eine hohe Lichtausbeute.The design according to subclaim 2, with only two color filters, offers a high luminous efficacy.
Die Bauform nach Unteranspruch 3 enthält insgesamt 5 Stück Farbfilter, und ist in der Lage farbiges Licht auch mit größerer Farbsättigung zu erzeugen.The design according to subclaim 3 contains a total of 5 pieces Color filter, and is also capable of using colored light to produce greater color saturation.
Bekannt ist das verschiedenfarbige Einfärben von Licht durch das alte Farbwechselrad. Dort drehen sich motorisch an getriebene Farbfilter vor einer Lichtquelle.The different colored coloring of light by is known the old color changing wheel. There turn on motor driven color filters in front of a light source.
Das Farbwechselrad nimmt einen relativ großen Raum in Anspruch, denn das Farbfilterrad hat einen mehr als doppelt so großen Durchmesser wie die Lichtquelle.The color changing wheel takes up a relatively large space Claim, because the color filter wheel has more than twice as large a diameter as the light source.
Die Farben können nur in Stufen nacheinander, in einer fest gelegten Reihenfolge und ohne Mischprodukte aufeinander folgen.The colors can only be in stages one after the other, in a fixed order and without mixed products consequences.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein rückwirkungs armes, kompaktes und daher vielseitig verwendbares Gerät für die elektronisch gesteuerte Synthese von farbigem und weißem Licht herzustellen.The invention has for its object a retroactive effect poor, compact and therefore versatile device for the electronically controlled synthesis of colored and white To produce light.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch eine elektronisch gesteuerte Helligkeitsverteilung über die drei Grundfarben ROT, GRÜN und BLAU eine Synthese von farbigem Licht und von "weiß" erreicht wird.This object is achieved in that an electronically controlled brightness distribution over the three basic colors RED, GREEN and BLUE a synthesis of colored light and by "white" is achieved.
Bei der Bauform nach Unteranspruch 3 (siehe auch Abb. 1) werden drei Lichtquellen unabhängig voneinander mit Hilfe von drei Dimmern in ihrer Helligkeit verändert.In the design according to subclaim 3 (see also Fig. 1), three light sources are changed in their brightness independently with the aid of three dimmers.
Eine elektronische Steuerung wirkt auf die drei Dimmer. Die Einstellung der Dimmer wirkt sich auf die Helligkeit der drei Lichtquellen (2, 12, 18) aus. Die Infrarotfilter (3, 7, 17) sind den Lichtquellen nachgeschaltet, um die Wärmebelastung der nachfolgenden Baugruppen zu reduzieren. Die Farbfilter (4, 8, 16) ordnen den Lichtquellen ihre Grundfarbe zu.An electronic control acts on the three dimmers. The setting of the dimmers affects the brightness of the three light sources ( 2, 12, 18 ). The infrared filters ( 3, 7, 17 ) are connected downstream of the light sources in order to reduce the thermal load on the subsequent assemblies. The color filters ( 4, 8, 16 ) assign the light sources their basic color.
Das Licht der Lichtquelle (18) wird durch den Reflektor (19) gebündelt und trifft überwiegend senkrecht auf den Farbfilter (16), der vorwiegend rotes Licht (15) transmittiert. Die Kennlinie eines verwendbaren Filters (16) wird in der Abb. 2 dargestellt.The light from the light source ( 18 ) is bundled by the reflector ( 19 ) and predominantly strikes the color filter ( 16 ) perpendicularly, which predominantly transmits red light ( 15 ). The characteristic curve of a usable filter ( 16 ) is shown in Fig. 2.
Das Licht der Lichtquelle (12) wird vom Reflektor (6) gebündelt und trifft überwiegend senkrecht auf den Farbfilter (8). Der Farbfilter (8) transmittiert vorwiegend grünes Licht (13). Die Kennlinie eines verwendbaren Filters (8) wird in der Abb. 3 dargestellt.The light from the light source ( 12 ) is bundled by the reflector ( 6 ) and predominantly strikes the color filter ( 8 ) perpendicularly. The color filter ( 8 ) predominantly transmits green light ( 13 ). The characteristic curve of a filter ( 8 ) that can be used is shown in Fig. 3.
Das Licht der Lichtquelle (2) wird durch den Reflektor (1) gebündelt und trifft überwiegend senkrecht auf den Farbfilter (4). Dieser Farbfilter (4) transmittiert vorwiegend blaues Licht (5). Die Kennlinie eines verwendbaren Filters (4) wird in der Abb. 4 dargestellt.The light from the light source ( 2 ) is focused by the reflector ( 1 ) and predominantly strikes the color filter ( 4 ) perpendicularly. This color filter ( 4 ) predominantly transmits blue light ( 5 ). The characteristic curve of a filter ( 4 ) that can be used is shown in Fig. 4.
Der grüne Teilstrahl (13) trifft unter 45 Grad auf den Farbteilerspiegel (9). Die Kennlinie eines verwendbaren Teilers (9) wird in der Abb. 5 dargestellt. Es handelt sich um einen Farbteiler, der die roten Anteile des Lichtes reflektiert und die restlichen Anteile transmittiert. Dieser Teiler läßt also diesen grünen Lichtstrahl in Richtung der optischen Achse durch. The green partial beam ( 13 ) hits the color splitter mirror ( 9 ) at 45 degrees. The characteristic curve of a divider that can be used ( 9 ) is shown in Fig. 5. It is a color divider that reflects the red components of the light and transmits the remaining components. This divider thus lets this green light beam through in the direction of the optical axis.
Der rote Teilstrahl (15) trifft unter 45 Grad auf den gleichen Farbteilerspiegel (9) und wird dort in Richtung der optischen Achse reflektiert. Beide Teilstrahlen (13 u. 15) werden von dem anschließenden Farbteilerspiegel (10) transmittiert.The red partial beam ( 15 ) strikes the same color splitter mirror ( 9 ) at 45 degrees and is reflected there in the direction of the optical axis. Both partial beams ( 13 and 15 ) are transmitted by the subsequent color splitter mirror ( 10 ).
Der blaue Teilstrahl (5) trifft unter 45 Grad auf den Farbteilerspiegel (10) und wird von diesem in Richtung der optischen Achse reflektiert. Es handelt sich also bei diesem Filter (10) um einen Filter, der überwiegend den blauen Anteil des Lichtes reflektiert, und die restlichen Bestand teile transmittiert. Die Kennlinie eines verwendbaren Teilers (10) wird in der Abb. 6 dargestellt.The blue partial beam ( 5 ) strikes the color splitter mirror ( 10 ) at 45 degrees and is reflected by it in the direction of the optical axis. So this filter ( 10 ) is a filter that mainly reflects the blue portion of the light and transmits the remaining components. The characteristic of a usable divider ( 10 ) is shown in Fig. 6.
Alle drei Teilstrahlen treffen in der optischen Achse des Gerätes zusammen und bilden den Gesamtlichtstrahl (14). Dieser Lichtstrahl wird über eine Projektionsoptik (11) ausgekoppelt.All three partial beams meet in the optical axis of the device and form the total light beam ( 14 ). This light beam is coupled out via projection optics ( 11 ).
Weil die Lichtquelle (2) nur einen relativ geringen Anteil blauen Lichtes abstrahlt, und der Farbfilter (10) blaues Licht besser reflektiert, als das er es durchläßt, wurde gerade diese Kombination gewählt. Die Helligkeit des ohnehin schwachen blauen Lichtes wird so besser ausgenutzt. Das Farbempfinden des menschlichen Auges ist bei den grünen Anteilen des sichtbaren Lichtes besonders ausgeprägt. Eine Dämpfung der Lichtintensität innerhalb des Gerätes kann darum bei grünem Licht leichter akzeptiert werden. Darum wurde der grüne Teilstrahl (13) durch beide Teilerspiegel geführt.Because the light source ( 2 ) emits only a relatively small proportion of blue light and the color filter ( 10 ) reflects blue light better than it lets it through, this combination was chosen. The brightness of the already weak blue light is better used. The color perception of the human eye is particularly pronounced in the green parts of visible light. Attenuation of the light intensity within the device can therefore be accepted more easily with green light. Therefore the green beam ( 13 ) was passed through both splitter mirrors.
Die Wege, die das Licht von den Lichtquellen (2, 12, 18) bis zur Projektionsoptik (11) zurücklegt, sollen gleich groß sein. Dadurch wird für eine gleichmäßige Lichtausbreitung und eine bessere Überdeckung der Teilstrahlen gesorgt.The paths that the light travels from the light sources ( 2, 12, 18 ) to the projection optics ( 11 ) should be the same. This ensures uniform light distribution and better coverage of the partial beams.
Die Wärmequellen sind durch den symmetrisch gehaltenen Aufbau im Gehäuse verteilt. Die anfallende Verlustleistung wird durch eine Zwangsbelüftung abgeführt.The heat sources are due to the symmetrical structure distributed in the housing. The power loss that arises dissipated by forced ventilation.
Innerhalb des Gerätes befinden sich drei Sensoren (nicht dargestellt). Hier handelt es sich um optoelektronische Sensoren für die Bereiche rot, grün und blau. Mit Hilfe dieser Sensorik ist es möglich die Istwerte der Helligkeiten mit den Sollwerten zu vergleichen, um die Stellgröße für die Dimmer zu bestimmen (Regelkreis). Nichtlinearitäten, Toleran zen, sowie Alterungen im System, werden damit ausgeglichen. Diese Technik macht es weiterhin möglich einen kompletten Selbsttest des Gerätes durchzuführen. There are three sensors inside the device (not shown). This is optoelectronic Red, green and blue sensors. With help This sensor technology enables the actual values of the brightness with the setpoints to compare the manipulated variable for the Determine dimmer (control loop). Nonlinearities, Toleran zen, as well as aging in the system are compensated. This technology still makes it possible to create a complete Carry out self-test of the device.
Bei der Bauform nach Unteranspruch 2 entfallen die Farbfilter (4, 8, 16, s. a. Abb. 1). Der gesamte Aufbau gestaltet sich so einfacher. Die Wirksamkeit der Farbteilerspiegel (9, 10) bestimmt die erreichbare Farbsättigung des Lichtstrahles (14) in den Grundfarben ROT, GRÜN und BLAU.In the design according to subclaim 2, the color filters ( 4, 8, 16 , see also Fig. 1) are omitted. The entire structure is easier. The effectiveness of the color splitter mirrors ( 9, 10 ) determines the achievable color saturation of the light beam ( 14 ) in the basic colors RED, GREEN and BLUE.
Die Helligkeit des Gesamtsystems wird durch den Wegfall der Bandpaßfilter (4, 8, 16) und mit der heute erreichbaren Güte der Teilerspiegel (9, 10) bei verringerter Farbsättigung größer.The absence of the bandpass filter ( 4, 8, 16 ) and the quality of the divider mirrors ( 9, 10 ) that can be achieved today increases the brightness of the overall system with reduced color saturation.
Die Verwendung von kompakten Hochleistungs-Halogen-Strahlern erleichtert die Lösung. Der Einsatz eines Ventilators (nicht dargestellt) verlängert die Lebensdauer des Gerätes.The use of compact high-performance halogen spotlights makes the solution easier. The use of a fan (not shown) extends the life of the device.
Durch den Einsatz von dichroitischen Farbfiltern aus temperaturfestem Glas wird eine große Farbkonstanz und eine längere Lebensdauer gegenüber z. B. Filterfolien aus Kunststoff erreicht.By using dichroic color filters temperature-resistant glass becomes a great color consistency and one longer life compared to e.g. B. filter films Plastic reached.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen vor allem darin, daß durch eine elektronische Steuerung sämtliche Farben des sichtbaren Lichtes und "weiß" erzeugt werden können. Diese Farben können kontinuierlich, in beliebiger Reihenfolge, und mit beliebiger Geschwindigkeit ineinander übergehen. Die Helligkeit ist frei wählbar.The advantages achieved with the invention are above all in that all through an electronic control Colors of visible light and "white" are generated can. These colors can be continuous, in any Order, and with each other at any speed pass over. The brightness is freely selectable.
Die symmetrische Anordnung der Lichtquellen im Gehäuse ver meidet Hitzestaus und erlaubt eine Verschachtelung der mech anischen Komponenten. Dadurch wird der kompakte Aufbau und eine symmetrische Lage des Schwerpunktes gefördert.The symmetrical arrangement of the light sources in the housing ver avoids heat build-up and allows the mech to be nested anic components. This makes the compact structure and promoted a symmetrical position of the center of gravity.
Die Einsatzfähigkeit wird auch dadurch verbessert, daß die Hitzeentwicklung durch Wärmefilter und Ventilator gering gehalten wird.The usability is also improved in that the Low heat development due to heat filter and fan is held.
Ein mögliches Splittern der Lichtquelle wird durch die nach geschalteten Filter vom Betrachter fortgehalten (Splitter schutz).A possible splintering of the light source is caused by the after switched filter kept away from the viewer (splitter protection).
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873709025 DE3709025A1 (en) | 1986-04-05 | 1987-03-05 | Contact apparatus for the electronically controlled synthesis of coloured and white light for different illuminating purposes |
Applications Claiming Priority (2)
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DE3611508 | 1986-04-05 | ||
DE19873709025 DE3709025A1 (en) | 1986-04-05 | 1987-03-05 | Contact apparatus for the electronically controlled synthesis of coloured and white light for different illuminating purposes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3709025A1 true DE3709025A1 (en) | 1987-11-12 |
Family
ID=25842669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873709025 Withdrawn DE3709025A1 (en) | 1986-04-05 | 1987-03-05 | Contact apparatus for the electronically controlled synthesis of coloured and white light for different illuminating purposes |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1987-03-05 DE DE19873709025 patent/DE3709025A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |